基于匀光管的极紫外消相干和光强均匀化仿真研究

自由电子激光光源(free electron laser,FEL)可发出波长为13.5 nm的极紫外(extreme ultra-violet,EUV)辐射,在EUV光刻领域能够发挥重要作用.但FEL自身的高相干特性以及类高斯光强轮廓分布特征,会对成像带来不利影响,无法满足EUV光刻领域成像应用需求.本文通过计算模拟的方法,设计了一种匹配FEL应用的、用于EUV波段去相干和光强均匀化的新型匀光管结构.模拟结果显示,针对波长为13.5 nm、直径200μm、发散度20 mrad的FEL-EUV高斯光束,采用新型匀光管结构,与常规匀光管结构相比,在同等长度和内径时,具有更显著的去相干能力和光场均匀化作用.当新型匀光管内径为1 mm、总长度不低于0.6 m、倾斜角度为10 mrad时,高相干光场完全被扰乱,实现低相干光输出.并可获得均匀照明光场,光强分布不均匀性数值从常规圆柱型匀光管的28.38降低至0.97.同时,相应能量传输效率为37.6%,最大传输效率达到44.58%.结果表明,新型匀光管结构能够满足EUV辐射去相干应用需求,同时可提高照明视场光强分布均匀性,在EUV光刻领域及其他成像应用具有很大应用前景.

掺铽氟化物晶体可见光激光器研究进展

掺铽氟化物晶体激光器由于可直接产生覆盖500~700 nm可见光波段激光输出,相对于传统变频可见光激光器,具有结构紧凑、转换效率高等优势,因此在科学研究和工业领域具有广阔的应用前景。当前,掺铽氟化物晶体可见光激光器发展的关键在于提升激光输出功率。本文首先从掺铽氟化物晶体的基质、晶体结构及光谱特性等方面展开介绍;然后,重点分析了基于倍频的光泵浦半导体激光器(2ω-OPSL)和可见激光二极管(LD)泵浦的掺铽氟化物晶体可见光激光器在连续激光、脉冲激光和深紫外激光输出方面的发展历程;最后,分析了掺铽氟化物晶体可见光激光器当前存在的问题并展望了该激光器的发展前景。

Gd靶激光等离子体6.7nm光源的实验研究

本文对Gd靶激光等离子体极紫外光源进行了实验研究,在6.7 nm附近获得了较强的辐射,并研究了6.7nm附近光辐射随打靶激光功率密度变化的规律以及收集角度对极紫外辐射的影响.同时,对平面Gd靶激光等离子光源的离子碎屑角分布进行了测量,发现从靶面的法线到沿着靶面平行方向上Gd离子数量依次减少.进一步研究结果表明采用0.9 T外加磁场的条件下可取得较好的Gd离子碎屑阻挡效果.

308nm准分子激光与308nm准分子光治疗白癜风的对照研究

目的对比308 nm准分子激光与308 nm准分子光治疗白癜风临床效果的差异及安全性。方法选择寻常型白癜风62例共260处皮损,随机将皮损分为两组,同一患者均同时使用两种方法治疗不同皮损,左侧为308 nm准分子激光治疗侧(准分子激光组),右侧为308 nm准分子光治疗组(准分子光组)。治疗每周2次,共计30次。结果治疗总有效率、显效率准分子激光组分别为96.1%、32.3%,准分子光组分别为93.2%、28.8%,差异无统计学意义(P>0.05);两组面颈部的疗效均优于其他部位,差异有统计学意义(P<0.05);躯干优于四肢、肢端,差异有统计学意义(P<0.05);四肢优于肢端,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 308 nm准分子激光与308 nm准分子光在治疗白癜风的效果及安全性方面并无显著差异,二者均安全有效,但前者可减少皮损周围组织的损伤。

准分子激光与高能紫外光治疗儿童白癜风的对比观察

目的评价308 nm准分子激光与高能紫外光治疗儿童白癜风的疗效与安全性。方法选择我科确诊的儿童(年龄4～14岁)白癜风90例共380处皮损,每例相同部位皮损≥3处,其中一处为空白对照。治疗采用自身对照的方法,分别采用308 nm准分子激光和高能紫外光照射,每周治疗2次,共30次,疗程结束后根据皮损复色程度评价疗效。结果308 nm准分子激光治疗皮损显效率为84.9%,采用高能紫外光治疗的皮损显效率为66.7%,差异有统计学意义(P<0.05)。两种治疗方法以面颈部显效率最高,疗效优于其他部位,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 308 nm准分子激光与高能紫外光治疗儿童白癜风均能取得较满意的效果,不良反应少,疗效与皮损部位有关。

ZnO近紫外波长纳米激光器的研究

随着纳米科技的兴起,纳米激光的研究成为了又一个新的重要课题。ZnO纳米微晶有两种结构可以产生随机激 光,一是六角柱形蜂窝状微晶结构,二是颗粒粉末状结构,产生的近紫外激光波长是387．5nm,光泵浦阈值是50 kW／cm2。采 用气相输运的催化外延晶体生长过程来制备ZnO纳米线阵列构成的光致纳米激光器,激光波长383 nm,线宽仅为0．3 nm,光 泵浦阈值是40 kW／cm2。

激光等离子体13.5 nm极紫外光刻光源进展

半导体产业是高科技、信息化时代的支柱。光刻技术,作为半导体产业的核心技术之一,已成为世界各国科研人员的重点研究对象。本文综述了激光等离子体13.5 nm极紫外光刻的原理和国内外研究发展概况,重点介绍了其激光源、辐射靶材和多层膜反射镜等关键系统组成部分。同时,指出了在提高激光等离子体13.5 nm极紫外光源输出功率的研究进程中所存在的主要问题,包括提高转换效率和减少光源碎屑。特别分析了目前已实现百瓦级输出的日本Gigaphoton公司和荷兰的ASML公司的极紫外光源装置。最后对该项技术的发展前景进行了总结与展望。

激光直接成型聚碳酸酯的耐紫外光老化性能

采用双螺杆熔融加工方法制备了不同功能助剂(氧化锡锑)含量的激光直接成型(LDS)用聚碳酸酯(PC)功能材料(LDS-PC),研究了LDS-PC功能材料的热稳定性能,考察了紫外光老化时间对LDS-PC功能材料力学性能的影响规律,并通过分析LDS-PC功能材料在紫外光老化前后的碳酸酯基、异丙基等红外特征吸收峰变化,探究了LDS-PC功能材料的耐紫外光老化机理。结果表明,功能性助剂及LDS-PC功能材料均具有优异的热稳定性能,能够满足LDS材料的使用要求;随着功能助剂含量的增加,LDS-PC功能材料的冲击强度、弯曲弹性模量降低;在紫外光作用下,随着老化时间的增加,LDS-PC材料发生黄变,PC分子链断裂,材料韧性下降,弯曲弹性模量增加,刚性增大;材料的光氧化降解过程主要发生在异丙基处,同时在碳酸酯基处发生少量分解反应。

高功率半导体激光器倍频实现紫外光输出

采用中心波长780nm、线宽0.13nm的体布拉格光栅外腔半导体激光作为基频光,基于Ⅰ类相位匹配的三硼酸锂晶体(LBO),获得了中心波长为390nm的倍频光输出,输出功率30μW,转换效率0.01%,为高功率紫外光束的实现提供了新的技术路线。

用于电力线巡检的大型无人直升机多传感器系统集成设计

基于电力线路安全巡检需要,设计了集可见光相机、红外热像仪、紫外成像仪、激光扫描仪和定位定姿系统等设备为一体的无人直升机多传感器系统。提出了基于全球定位系统时间系统的高精度后处理软同步方法,实现各个传感器系统的独立、协调同步工作。同时提出基于服务器–客户端软件架构,实现各个传感器控制和数据采集的相互独立,最大限度提高传感器系统工作的安全性和可靠性。多传感器集成的无人机巡检试验结果显示,该系统能够在单次飞行中同步获取多波段、多种类型的巡检数据,数据之间具有强相关性,可以用于多源数据联合诊断分析,满足电力线路安全隐患多要素自动诊断的需要。

温泉水涡流浴疗联合超短波、紫外线、半导体激光、气压式血液循环驱动治疗早期糖尿病足的临床研究

目的观察温泉水涡流浴疗联合超短波、紫外线、半导体激光、气压式血液循环驱动治疗早期糖尿病足的临床疗效,并探讨其对患者血清胰岛素样生长因子(IGF)-Ⅰ、血管内皮生长因子(VEGF)的影响。方法应用随机数表法将2015年6月至2017年5月在北京小汤山医院康复中心诊治的160例早期糖尿病足患者分为对照组和观察组各80例,对照组应用常规基础治疗,观察组在对照组治疗基础上应用温泉水涡流浴疗联合超短波、紫外线、半导体激光、气压式血液循环驱动治疗,均连续治疗8周。比较两组患者治疗后的临床疗效以及治疗前后视觉疼痛评分和视觉麻木评分、振动感觉阈值(VPT)、踝-臂血压指数(ABI)和经皮氧分压(TcPO_2)、血清IGF-Ⅰ、VEGF水平的变化。结果观察组患者的临床治疗总有效率为92.50%,明显高于对照组的78.75%,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,观察组患者的视觉疼痛评分和视觉麻木评分分别为(1.92±0.26)分和(1.85±0.34)分,均明显低于对照组的(3.84±0.51)分和(4.12±0.68)分,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗后,观察组患者的VPT为(11.30±1.48)V,明显低于对照组的(14.06±1.74)V,ABI和TcPO_2分别为(1.12±0.23)和(48.24±7.49)mm Hg,均明显高于对照组的(0.98±0.18)和(42.16±6.03)mm Hg,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗后,观察组患者的血清IGF-Ⅰ、VEGF水平分别为(152.33±14.79)ng/m L和(84.28±9.57)ng/L,均明显高于对照组的(136.24±13.62)ng/m L和(73.21±8.43)ng/L,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论温泉水涡流浴疗联合超短波、紫外线、半导体激光、气压式血液循环驱动治疗早期糖尿病足疗效显著,同时能明显增加血清IGF-Ⅰ、VEGF水平。

三种物理疗法治疗带状疱疹的疗效观察

目的:评价三种物理方法治疗带状疱疹的疗效。方法:将197例带状疱疹患者随机分成窄谱中波紫外线治疗组(NB-UVB)﹑半导体激光治疗组(SL)﹑高能窄谱红光治疗组(LED)及对照组,分别于治疗结束后评价疗效。结果:各治疗组与对照组总有效率比较具有统计学意义,各治疗组止痛及水疱结痂的时间明显短于对照组。结论:三种物理疗法均对带状疱疹有较好疗效,半导体激光及高能窄谱红光疗效更佳,且安全、有效。窄谱中波紫外线治疗中不良反应相对较高。

铒激光联合紫外线照射、卤米松封包治疗白癜风效果分析

目的:分析白癜风患者开展铒激光联合紫外线照射、卤米松封包治疗的作用。方法:纳入2019年1月-2021年6月东莞市滨海湾中心医院收治的50例稳定期白癜风患者,依据随机抽签法将其分为甲组(308 nm LED紫外线照射、卤米松封包及铒激光治疗)与乙组(308 nm LED紫外线照射联合卤米松封包治疗),每组25例。对比两组治疗效果、治疗前及治疗3个月、随访6个月时血清趋化因子[趋化因子CXC配体9(CXCL9)、趋化因子CXC配体10(CXCL10)、趋化因子C-C-基元配体3(CCL3)、趋化因子C-C-基元配体4(CCL4)]水平。结果:甲组治疗总有效率为92.00%,高于乙组的60.00%(P<0.05)。治疗3个月、随访6个月,两组CXCL9、CXCL10、CCL3、CCL4水平均低于治疗前,且甲组均低于乙组(P<0.05)。结论:白癜风患者开展铒激光联合紫外线照射、卤米松封包治疗能降低血清趋化因子CXCL9、CXCL10、CCL3、CCL4水平,提升治疗效果。

四味中药经验方联合物理疗法治疗带状疱疹的疗效观察

目的观察四味中药经验方联合物理疗法治疗带状疱疹的临床疗效。方法将带状疱疹患者50例随机分为观察组和对照组各25例。观察组接受四味中药经验方联合物理疗法,对照组接受常规药物治疗。比较2组患者的临床疗效、止痛时间、结痂时间、脱痂时间及疼痛程度(VAS)评分。结果观察组总有效率为96.0%高于对照组的76.0%,差异有统计学意义(χ~2=12.34,P<0.05),观察组止痛时间、结痂时间及脱痂时间均短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),治疗前2组患者VAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗后2组VAS评分均降低,且观察组低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论四味中药经验方联合物理疗法治疗带状疱疹具有较好临床疗效,能提高患者的生活质量,是一种有价值的临床推广治疗方案。

超脉冲CO2点阵激光及高能紫外线联合他克莫司治疗不同类型白癜风皮损的疗效及相关影响因素分析

目的:探讨超脉冲CO2点阵激光、高能紫外线联合他克莫司治疗不同类型白癜风皮损的效果,并探讨相关影响因素。方法:选取2016年1月-2018年1月笔者医院收治的255例白癜风患者为治疗组研究对象,根据临床类型不同将治疗组分为节段型组、局限型组、散发型组、泛发型组和肢端型组,分别为40例、57例、85例、25例和48例,同时选取同期性别及年龄与之匹配的300例健康体检人群作为对照组。入组前采用免疫透射比浊法检测所有研究对象血清免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)和补体(C3、C4)水平;入组后白癜风患者即开始接受超脉冲CO2点阵激光、高能紫外线联合治疗,前者是每2周治疗1次,4次为1个疗程,后者是每周2次,16次为1个疗程;此外还需加用0.1%他克莫司软膏封包,每次1h,每日2次,以上治疗共3个疗程并评估其疗效。比较不同组别疗效及不同疗效患者入组前血清免疫球蛋白和补体水平;并用Logistic回归分析探讨影响白癜风疗效的关键因素。结果:与对照组比较,白癜风患者血清IgG、IgA和IgM水平升高,C3和C4水平降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。四组总有效率比较差异有统计学意义(P<0.05),由高到低分别为局限型组(89.47%)、散发型组(67.06%)、节段型组(52.50%)、肢端型组(31.25%)和泛发型组(16.00%)。治疗后经评估得知,255例患者中有效148例,无效107例,其中无效者血清IgG、IgA、IgM、C3、C4水平明显低于有效者,且差异均有统计学意义(P<0.05)。疗效不同,其病程、临床分期及临床分型差异明显,且具有统计学意义(P<0.05)。经Logistic回归分析得知,临床分期(进展期)和临床分型(泛发型)是影响白癜风疗效的独立危险因素(P<0.05)。结论:超脉冲CO2点阵激光、高能紫外线联合他克莫司治疗不同类型白癜风差异明显,以局限型白癜风效果最佳,与血清免疫蛋白和补体密切相关,其中泛发型是影响白癜风疗效的独立危险因素。

一种大面积二维石英纳米结构制备的工艺研究

介绍一种采用紫外(363.8nm)激光干涉光刻得到大面积二维纳米点阵结构的方法,该技术具有操作简单、光路搭建成本低、可以大面积加工微纳图形结构等优点;并利用等离子体刻蚀传递,获得周期为200nm的二维石英纳米点阵结构。通过光刻工艺与反应离子束刻蚀工艺的优化,得到加工二维石英点阵的最优制备工艺。利用扫描电子显微镜(SEM)与原子力显微镜(AFM)对制备二维纳米图形结构进行表征与分析,并利用紫外可见光分光光度计对制备的二维点阵结构图形进行紫外透过率测试,发现加工的二维结构在365nm处的透过率仍大于90%,符合紫外固化纳米印掩模板对紫外光高透过率的要求。

高重复频率、高功率高次谐波极紫外光源进展及应用

超短超强激光脉冲驱动的高次谐波是一种极紫外到软X射线波段的光源,具有指向性好、时空相干性高、亮度高等优点。高次谐波不但是在阿秒时间尺度上研究电子动力学的基础,而且其各类技术优点也使之成为一种有效的桌面型极紫外相干光源,在集成电路制造在线检测、材料科学、生物医药等领域中具有广泛应用。然而,受限于传统钛蓝宝石固体飞秒激光的平均功率和高次谐波传播过程中的转换效率,目前高次谐波极紫外光源的平均功率亟待提高。介绍了高重复频率、高平均功率高次谐波极紫外光源的产生方式及其应用。首先介绍了光纤、固体、啁啾光学参量放大器等新型高重复频率、高平均功率飞秒激光驱动源在高次谐波产生方面的研究进展,之后讨论了激光高次谐波在弱电离气体介质中的宏观传播效应和相位匹配条件。在此基础上,介绍了高平均功率高次谐波极紫外光源在成像检测方面的应用。

极紫外光源用大口径Mo/Si多层膜厚度控制与热稳定性研究

Mo/Si多层膜是13.5 nm极紫外波段理想的反射镜膜系,它与极紫外光源的结合使得极紫外光刻成为了目前最先进的制造手段之一。极紫外光源的实际应用对Mo/Si多层膜提出了高反射率、高热稳定性、抗辐照损伤、大口径等诸多要求。针对极紫外光源用Mo/Si多层膜面临的膜厚梯度控制和高温环境问题,利用掩模板辅助法对大口径曲面基底上不同位置处的多层膜膜厚进行修正;选择C作为扩散阻隔层材料,对磁控溅射法制备的Mo/Si、Mo/Si/C和Mo/C/Si/C三种多层膜在300℃高温应用环境下的热稳定性展开了研究。研究结果表明:通过掩模板辅助的方式能够将300 mm口径曲面基底上不同位置处的Mo/Si多层膜膜厚控制在预期厚度的±0.45%以内,基底上不同位置处Mo/Si多层膜的膜层结构和表面粗糙度基本相同;引入C扩散阻隔层后,经过300℃退火,Mo/Si多层膜的反射率损失从9.0%减少为1.8%,说明C的引入能够有效减少高温对多层膜微结构的破坏和对光学性能的影响,提高了多层膜的热稳定性。

基于高次谐波的高功率高稳定13.5 nm极紫外光源

开发了由高重复频率(3 kHz)高能量(3 mJ)钛蓝宝石激光器驱动的极紫外和软X射线高次谐波激光光源。该光源系统在30 nm(光子能量为~45 eV)波长附近实现了大于120μW的平均功率,在13.46 nm波长(光子能量为~92 eV)处实现了1.9μW的平均功率,其中在13.46 nm波长处带宽为0.124 nm的单个谐波实现了0.32μW的平均功率。此外,在该系统中,激光功率连续12 h的不稳定性均方根小于5%,连续8 h光束指向均方根小于10μrad。该系统在生物成像、干涉光刻和芯片检测等领域中具有重要应用。

基于先进紫外光源的生物质谱技术的最新进展及展望

生物大分子质谱是研究复杂生命体系中分子的序列组成、动态结构、相互作用和空间分布的前沿科学领域.先进紫外光源特别是同步辐射、自由电子激光等大科学装置的发展,为光解离-串联质谱和光电离-质谱成像等生物大分子质谱研究尖端技术的进步提供了新的机遇.本综述中,我们总结了不同波长先进光源包括X射线、极紫外激光等在蛋白质、脂质等生物分子高效光解离和序列、结构、相互作用表征,光化学氧化标记和动态结构分析,高效光电离和高灵敏度质谱检测及空间分布成像等领域的研究进展;进一步展望了新一代先进紫外光源特别是具有更高亮度、更短脉冲、更高重频的极紫外自由电子激光在生物大分子质谱研究中的应用前景和可能带来的技术突破.